《分子的立体结构》教案

约1740字。

　　第二章 分子结构与性质
　　第二节 分子的立体结构
　　第2课时
　　教学目标
　　认识杂化轨道理论的要点
　　进一步了解有机化合物中碳的成键特征
　　能根据杂化轨道理论判断简单分子或离子的构型
　　4．采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学
　　5．培养学生分析、归纳、综合的能力和空间想象能力
　　教学重点
　　杂化轨道理论的要点
　　教学难点
　　分子的立体结构，杂化轨道理论
　　[展示甲烷的分子模型]
　　[创设问题情景]
　　碳的价电子构型是什么样的？甲烷的分子模型表明是空间正四面体，分子中的C—H键是等同的，键角是109°28′。说明什么？
　　[结论]
　　碳原子具有四个完全相同的轨道与四个氢原子的电子云重叠成键。
　　师：碳原子的价电子构型2s22p2，是由一个2s轨道和三个2p轨道组成的，为什么有这四个相同的轨道呢？
　　为了解释这个构型Pauling提出了杂化轨道理论。
　　板：三、杂化轨道理论
　　杂化的概念：在形成多原子分子的过程中，中心原子的若干能量相近的原子轨道重新组合，形成一组新的轨道，这个过程叫做轨道的杂化，产生的新轨道叫杂化轨道。
　　[思考与交流]
　　甲烷分子的轨道是如何形成的呢？
　　形成甲烷分子时，中心原子的2s和2px，2py，2pz等四条原子轨道发生杂化，形成一组新的轨道，即四条sp3杂化轨道，这些sp3杂化轨道不同于s轨道，也不同于p轨道。
　　根据参与杂化的s轨道与p轨道的数目，除了有sp3杂化轨道外，还有sp2 杂化和sp杂化，sp2 杂化轨道表示由一个s轨道与两个p轨道杂化形成的，sp杂化轨道表示由一个s轨道与一个p轨道杂化形成的。
　　[讨论交流]：  
　　应用轨道杂化理论，探究分子的立体结构。
　　化学式 杂化轨道数 杂化轨道类型 分子结构
　　CH4   
　　C2H4   
　　BF3   
　　CH2O   
　　C2H2   
　　[总结评价]：引导学生分析、归纳、总结多原子分子立体结构的判断规律，完成下表。
　　化学式 中心原子孤对电子对数 杂化轨道数 杂化轨道类型 分子结构
　　CH4    
　　C2H4    
　　BF3    
　　CH2O    
　　C2H2    
　　[讨论]：怎样判断有几个轨道参与了杂化？（提示：原子个数）
　　[结论]：中心原子的孤对电子对数与相连的其他原子数之和，就是杂化轨道数。
　　[讨论总结]：三种杂化轨道的轨道形状，SP杂化夹角为180°的直线型杂化轨道，SP2 杂化轨道为120°的平面三角形，SP3杂化轨道为109°28′的正四面体构型。
　　[科学探究]：课本42页
　　[小结]：HCN中C原子以sp杂化，CH2O中C原子以sp2杂化；HCN中含有2个σ键和2π键；CH2O中含有3σ键和1个π键
　　补充练习：
　　1、下列分子中心原子是sp2杂化的是（    ）
　　A  PBr3  B  CH4  C  BF3  D  H2O
　　2、关于原子轨道的说法正确的是（    ）
　　A 凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其几何构型都是正四面体
　　B CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s 轨道和C原子的2p轨道混合起来而形成的
　　C sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s 轨道和p轨道混合起来形成的一组能量相近的新轨道
　　D 凡AB3型的共价化合物，其中中心原子A均采用sp3杂化轨道成键
　　3、用Pauling的杂化轨道理论解释甲烷分子的四面体结构，下列说法
　　不正确的是（    ）
　　A、C原子的四个杂化轨道的能量一样
　　B、C原子的sp3杂化轨道之间夹角一样
　　C、C原子的4个价电子分别占据4个sp3杂化轨道
　　D、C原子有1个sp3杂化轨道由孤对电子占据
　　4、下列对sp3 、sp2 、sp杂化轨道的夹角的比较，得出结论正确的是（    ）
　　A sp杂化轨道的夹角最大
　　B sp2杂化轨道的夹角最大
　　C sp3杂化轨道的夹角最大